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微生物分子检测

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微生物分子检测相关的资讯

  • 华大智造携手德国Curetis开创微生物分子检测新格局
    p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/11b27e67-c94d-49a1-a4cb-c56d2550d6e6.jpg" / /p p   北京时间2018年1月10日,深圳华大智造科技有限公司(以下简称“华大智造”)与德国康瑞提斯有限公司(Curetis GmbH,以下简称“Curetis”)达成合作,华大智造代表谭宏东博士(国家千人计划专家)与Curetis公司CEO Oliver Schacht博士签署了合作协议。双方将探索二代测序技术在分子微生物学科应用中的更多可能性,共同推动领域发展。 /p p   针对临床感染病原检测及其耐药位点检测,双方将集成样本核酸提取,建库,测序及分析技术的自动化解决方案,建立具备强大样本兼容性的全自动工作流程。华大智造将其自主研发的自动化建库技术,MGISEQ系列基因测序仪,结合Curetis公司基于Unyvero Lysator产品的样本提取技术,实现完整的流程贯穿。同时,双方将在前期签署的合作备忘录基础上,进一步加深合作,结合华大智造的二代测序技术和阿瑞斯遗传学有限公司(Ares Genetics GmbH,为Curetis的100%子公司)的GEAR技术平台及数据库,共同开发临床感染病原靶向NGS检测方法。 /p p   Curetis首席商务官、Ares Genetics 常务董事Achim Plum博士表示,他非常高兴能够与华大智造开展进一步的合作,通过双方的技术优势,不断探索能够快速诊断传感染疾病的新途径。 /p p   Curetis总裁Oliver Schacht博士认为,华大智造是在二代测序传感染疾病诊断中打造高度集成化、自动化全流程的首个尝试者,因而会成为Curetis战略发展的绝佳合作伙伴,同时也将为他们的商业发展带来更多机遇。 /p p   华大基因集团执行副总裁、华大智造CEO牟峰博士表示,凭借新款测序仪MGISEQ-200、MGISEQ-2000,以及模块化NGS工作站MGIFLP,华大智造展示了其整体解决方案的高度集成化、自动化,并将进一步为使用者带来更高效、更低成本的测序体验。 /p
  • 迪安诊断推出微生物分子药敏检测管理系统,扩大宏基因检测项目支持范围
    近日,迪安诊断(300244)研发中心与数智中心数字化交付平台团队共同开发了微生物分子药敏检测管理系统。该系统简化数据传输和管理,规范结果解读,保障数据安全,可辅助实验室独立开展检测并快速报告。系统的发布扩大了宏基因检测平台的项目支持范围,使宏基因组高通量测序(mNGS)技术惠及更多的病患。  微生物分子药敏检测是一种利用分子生物学技术,如PCR、质谱、基因组测序等,来检测病原体对抗菌剂的敏感性的方法。相比于传统的培养法,微生物分子药敏检测具有速度快、灵敏度高、特异性强、覆盖范围广等优点,可以在短时间内提供更准确和全面的结果,帮助临床医生选择合适的抗菌剂治疗患者,降低耐药性发生的风险,提高治愈率和预后。  近年来,病原微生物的基因测序技术与行业发展迅速,已形成数十亿产值的检测服务市场。微生物分子药敏检测也面临着一些问题和挑战,如实验流程复杂繁琐、数据传输和管理不便捷、结果解读和报告缺乏标准化和规范化、数据安全性不高等。  对此,迪安诊断快速搭建自身的病原微生物基因测序服务体系,为各科研中心、医疗机构提供数智化整体解决方案,以更好地服务于临床客户。  微生物分子药敏检测管理系统  迪安诊断宏基因检测平台  迪安诊断宏基因检测平台是“测序+分析+报告”一体的完整病原微生物检测解决方案。依托迪安诊断自主研发的算法、知识库、规则引擎,平台实现了病原微生物基因检测的全流程检测线上化,提供可视化的数据分析和结果比对功能,更好的助力临床精准诊疗。  公司持续秉持扎实做好自身产品迭代,严格执行质量管理体系的要求,不断提升与稳固病原检测能力和质量管理水平的原则。此外,迪安诊断还致力于推动mNGS行业的标准化和规范化应用,以期为临床感染精准诊断贡献专业力量。
  • 上海交大团队成果为高灵敏度分子检测和生物成像提供新材料
    近日,上海交通大学生物医学工程学院“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员和古宏晨教授共同指导博士生林俐等人组成的研究团队在新型表面增强拉曼纳米探针的制备与机理研究方面连续取得突破性进展,研究成果先后发表在材料学领域权威期刊《Nano Letters》(SCI IF = 13.592)和化学领域权威期刊《Chemical Communications》(SCI IF = 6.834)上。  荧光探针是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光的分子,它们就像黑夜中的灯塔为科研工作者照亮了从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象,例如细胞凋亡。目前荧光探针已被广泛应用于分子检测和生物成像。然而传统的荧光探针存在稳定性差、容易发生荧光漂白、谱峰宽容易重叠、容易受到背景荧光的干扰等缺陷。与之相比,基于表面增强拉曼光谱的纳米探针具有信号强且稳定、谱峰窄、不易漂白、特异性好等优点。因此,越来越多的研究者将目光投向这一领域。  拉曼光谱是一种散射光谱,与分子键的振动和转动有关,因此它可以作为分子鉴别的手段。传统的拉曼散射光信号较弱,但如果将分子吸附在纳米材料上,其拉曼光谱信号可以获得高达一百万倍以上的增强,这一现象称为表面增强拉曼效应。制备一个合适的纳米材料是获得高性能表面增强拉曼纳米探针的关键,也是材料领域研究人员的关注点之一。  该团队通过实验和理论上对核壳纳米探针的等离激元耦合效应的研究,发现传统的理论模型已经无法预测具有亚纳米缝隙核壳探针的近场和远场光学属性,需要引入量子效应和电荷转移效应来修正。此外,亚纳米缝隙核壳探针的表面增强拉曼光谱结果也表明在这种窄缝隙中有较强的电荷转移作用。该研究表明亚纳米尺度下材料的光学属性可能与传统理论所预期的完全不同,因此将可能进一步引导产生适用于该尺度的新理论,推动新型的量子等离激元纳米结构和表面增强拉曼纳米探针的发展。这项工作与美国莱斯大学的Peter Nordlander教授、西班牙国家材料物理中心的Javier Aizpurua教授和法国巴黎南大学的Andrei G. Borisov教授进行了合作。相关研究成果以林俐为共同第一作者,叶坚为共同通讯作者近期发表于《Nano Letters》(2015, 15, 6419-6428)。  另外,该团队还进一步制备出具有亚纳米缝隙多层核壳结构的表面增强拉曼纳米探针,通过调节外壳的数量,实现纳米探针拉曼光谱强度的调控 通过替换缝隙中的拉曼分子,实现纳米探针拉曼光谱峰位的调控。这项技术使得表面增强拉曼纳米探针的性能得到大幅度的提高,有望在高灵敏度的多指标分子检测和快速的多组分生物成像领域得到广泛应用。相关研究成果以林俐为第一作者,古宏晨和叶坚为共同通讯作者近期发表于《Chemical Communications》(DOI: 10.1039/C5CC06599B)。  该项研究工作得到了国家青年千人资助计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。
  • 中科院苏州医工所研发生物分子“检测平台”
    p   “有没有一种东西,在一个事物的萌芽状态,就能检测出它的存在,从而加以预防与干预?”昨天,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所发布信息,他们不仅研制出拥有完全自主知识产权、达到国际先进水平的“生物分子界面分析仪”,还研制出世界上最小的能产业化的便携式“生物分子界面分析仪”,体积只有“生物分子界面分析仪”的八分之一,检测灵敏度则要比现在最先进的光学检测还要提高40%。 /p p   “‘生物分子界面分析仪’其实是一个科技含量非常高的检测平台,花了我们四五年时间攻关。”中科院生物医学检验技术重点实验室副研究员张威博士介绍,例如,天热,湖中有蓝藻,而且突然发展很快,“生物分子界面分析仪”就可在看不到蓝藻时,通过水样微囊藻毒素检测,快速检测出其藻毒素变化,从而预先知道蓝藻发展趋势。 /p p   记者在实验室看到,这个便携式“生物分子界面分析仪”像一个微型小锅,只有450克。“我们采用了薄膜压电技术,利用薄膜压电晶片实现生物分子界面分析,分析的是分子与分子间的结构变化。”张威从专业角度介绍其工作原理。 /p p   只见实验人员将不同水质的水,引入已采过样的芯片上,电脑上很快出现不同的曲线。“通过分析频率变化,可获得吸附层相应的质量、吸附层厚度、粘弹性等信息。”实验人员向记者介绍,目前世界上这样一台先进的同类产品,售价在100万元以上。而苏州医工所研发的“生物分子界面分析仪”价格只有同类产品的一半。许多参数,甚至还要优于国外产品。 /p p   根据第三方检测结果,其温度测定设定在37℃,1小时内温度波动度只为± 0.04℃,而国际同类产品温度波动度要达± 0.08℃,频率1小时内测量频率最大值与最小值的差值为1.5Hz,部分指标超过了国际同类产品的先进水平。 /p p   张威告诉记者,针对高校和企业、个人研究人员,他们还研发了便携式“生物分子界面分析仪”,专门用于某类定向测试。“该‘迷你’产品的单项性能与‘生物分子界面分析仪”相当,但价格仅5万元,进一步拉低了检测门槛。” /p p   “我们开发出的这两款产品,最核心的技术还是在自主研发的芯片上,该芯片突破了国外垄断产品的技术壁垒。”中科院苏州医工所相关负责人说,目前,这两款产品已获15项发明专利授权,申请的国际PCT专利也已进入日本和美国。 /p
  • 安图生物呼吸道分子检测产品再获新证!
    近日,安图生物甲型流感病毒/乙型流感病毒/呼吸道合胞病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人偏肺病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)获国家药品监督管理局颁发的医疗器械注册证。  流感疫情有“抬头”趋势  11月1日,在2022年“世界流感日”科普宣传与学术会议上,多位专家在会上提醒,应格外关注今年冬天的呼吸道传染病疫情。中国工程院院士钟南山表示,全球仍然面临着新冠疫情和流感疫情叠加流行的风险,特别是今年冬季。中国科学院院士董晨表示,目前全球仍面临较高的流感和新冠肺炎等呼吸道传染病叠加流行的风险,呼吸道传染病的防控任重而道远。  流行性感冒是由流感病毒引起的一种急性呼吸道传染病,每年的秋冬季进入流行高峰。孕妇、婴幼儿、老年人和慢性基础疾病患者等高危人群,患流感后出现严重疾病和死亡的风险较高。据世界卫生组织监测数据显示,今年以来全球流感发病数大幅上升,报告病例数较过去两年明显增多。  提高病原学检出率势在必行  由于呼吸道感染的临床表现无特异性,因此临床早期诊断是非常关键的。但呼吸道感染较为复杂,多表现为病原体混合感染,症状和流行特点较为相似,传统手段无法精准检测。核酸检测以其灵敏度高、特异性强、时效性好等优势,可快速鉴别诊断病原体,对于辅助临床用药具有重要的意义。  可搭载安图生物全自动化核酸检测平台实现随到随检  安图甲型流感病毒/乙型流感病毒/呼吸道合胞病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人偏肺病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)搭载全自动核酸提纯与实时荧光PCR分析系统,实现随到随检,能够快速明确病原体,指导临床个性化用药。  全自动检测,操作简便,提高生物安全。  随到随测,检测灵活。  缩短TAT时间,检测时长约100min。  多项目自由组合方案,1管样本,可随意组合检测多种病原体。  配备急诊模式,适合门急诊检测。  2~8℃保存,易于储存与运输。  目前,安图生物已获注册证的呼吸道检测产品:新型冠状病毒2019-nCoV核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人副流感病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、安图甲型流感病毒/乙型流感病毒/呼吸道合胞病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法)、人偏肺病毒核酸检测试剂盒(PCR-荧光探针法),可搭载全自动核酸检测平台,是呼吸道分子检测的新利器。  未来,安图生物还将推出多项呼吸道疾病核酸检测产品,为临床提供更全面、更快速、更精准的呼吸道病原体解决方案,助力呼吸道疾病的防控和诊疗。
  • IMEC研发世界最小的生物传感器 瞄准高灵敏度DNA分子检测
    2020年12月底,比利时IMEC(Interuniversity Microelectronics Centre,微电子研究中心)推出全世界最小的基于鳍式场效应晶体管(FinFET)的生物传感器(BioFET),尺寸仅为13纳米鳍宽和50纳米栅极长,并成功在其300毫米洁净室实现生产。目前该传感器可检测的极限为几十个DNA分子,最终目标是能够实现单个DNA分子的高精度检测。由于场效应晶体管(FET)的高集成度和低成本优势,其在DNA、蛋白质和病毒检测等生物传感应用中具有很大的应用潜力。该技术的基本原理是当生物分子与化学修饰的栅极电介质表面结合时,其阈值电压会发生变化,从而产生可测量的信号。此次IMEC通过先进的CMOS FET器件,即三维栅FinFET,成功提高了生物传感器灵敏度。基于实验和模拟,IMEC预测70纳米以下的FinFET可以实现信噪比(SNR)大于5的单分子检测。IMEC首席健康技术官Peter Peumans表示这项技术可能改变微观生命观测领域的游戏规则。
  • 上海交大团队基于表面增强拉曼的纳米探针技术为分子检测和生物成像提供新材料
    近日,上海交通大学生物医学工程学院“青年千人计划”获得者叶坚特别研究员和古宏晨教授共同指导博士生林俐等人组成的研究团队在新型表面增强拉曼纳米探针的制备与机理研究方面连续取得突破性进展,研究成果先后发表在材料学领域权威期刊《Nano Letters》(SCI IF = 13.592)和化学领域权威期刊《Chemical Communications》(SCI IF = 6.834)上。荧光探针是一类在紫外-可见-近红外区有特征荧光的分子,它们就像黑夜中的灯塔为科研工作者照亮了从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象,例如细胞凋亡。目前荧光探针已被广泛应用于分子检测和生物成像。然而传统的荧光探针存在稳定性差、容易发生荧光漂白、谱峰宽容易重叠、容易受到背景荧光的干扰等缺陷。与之相比,基于表面增强拉曼光谱的纳米探针具有信号强且稳定、谱峰窄、不易漂白、特异性好等优点。因此,越来越多的研究者将目光投向这一领域。拉曼光谱是一种散射光谱,与分子键的振动和转动有关,因此它可以作为分子鉴别的手段。传统的拉曼散射光信号较弱,但如果将分子吸附在纳米材料上,其拉曼光谱信号可以获得高达一百万倍以上的增强,这一现象称为表面增强拉曼效应。制备一个合适的纳米材料是获得高性能表面增强拉曼纳米探针的关键,也是材料领域研究人员的关注点之一。 该团队通过实验和理论上对核壳纳米探针的等离激元耦合效应的研究,发现传统的理论模型已经无法预测具有亚纳米缝隙核壳探针的近场和远场光学属性,需要引入量子效应和电荷转移效应来修正。此外,亚纳米缝隙核壳探针的表面增强拉曼光谱结果也表明在这种窄缝隙中有较强的电荷转移作用。该研究表明亚纳米尺度下材料的光学属性可能与传统理论所预期的完全不同,因此将可能进一步引导产生适用于该尺度的新理论,推动新型的量子等离激元纳米结构和表面增强拉曼纳米探针的发展。这项工作与美国莱斯大学的Peter Nordlander教授、西班牙国家材料物理中心的Javier Aizpurua教授和法国巴黎南大学的Andrei G. Borisov教授进行了合作。相关研究成果以林俐为共同第一作者,叶坚为共同通讯作者近期发表于《Nano Letters》(2015, 15, 6419-6428)。 另外,该团队还进一步制备出具有亚纳米缝隙多层核壳结构的表面增强拉曼纳米探针,通过调节外壳的数量,实现纳米探针拉曼光谱强度的调控 通过替换缝隙中的拉曼分子,实现纳米探针拉曼光谱峰位的调控。这项技术使得表面增强拉曼纳米探针的性能得到大幅度的提高,有望在高灵敏度的多指标分子检测和快速的多组分生物成像领域得到广泛应用。相关研究成果以林俐为第一作者,古宏晨和叶坚为共同通讯作者近期发表于《Chemical Communications》(DOI: 10.1039/C5CC06599B)。 该项研究工作得到了国家青年千人资助计划、国家自然科学基金和上海市自然科学基金的支持。
  • 专家解读诺贝尔物理学奖:配合阿秒技术可以检测生物分子“指纹”
    今年诺贝尔物理学奖授予法国科学家皮埃尔阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini),匈牙利裔奥地利科学家费伦茨克劳斯(Ferenc Krausz)和法国/瑞典科学家安妮吕利耶(Anne L'Huillier),以表彰他们“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。 华中科技大学是国内少数几个实现阿秒脉冲的产生和测量的高校之一。据该校超快光学实验室主任、物理学院教授兰鹏飞介绍,通过阿秒时间分辨超快测量技术,他们最近还拍摄了氮气、二氧化碳和丁二炔等分子内部电荷从一个原子核移动到另一个原子核的过程,“相当于一部‘分子电荷迁移电影’”。围绕什么是阿秒脉冲,该项技术能解决什么问题,以后又将应用哪些场景等问题,新京报记者专访了兰鹏飞。 阿秒脉冲的产生基于高次谐波辐射 新京报:10月3日,瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔阿戈斯蒂尼、费伦茨克劳斯和安妮吕利耶。在你看来,三人的贡献在哪里,为何得奖? 兰鹏飞:三位科学家提出了为研究物质中的电子动力学而产生阿秒脉冲的实验方法。具体而言,阿秒脉冲的产生是基于高次谐波辐射,L’Huillier于1988年在实验上利用波长为1064纳米的红外激光驱动稀有气体产生了高次谐波。13年之后,也就是2001年,Agostini基于高次谐波辐射首次在实验上产生了阿秒脉冲串,并测得每个脉冲脉宽都为250阿秒;同年,Krausz首次在实验上产生了孤立阿秒脉冲,并测得其脉宽为650阿秒,从此打开了阿秒科学的大门。 新京报:什么是阿秒脉冲,它是如何产生的? 兰鹏飞:阿秒脉冲就是脉冲宽度为阿秒(10-18秒)量级的光脉冲。实验上,是用超强飞秒激光与气体介质相互作用,通过操控原子或分子中的电子运动产生高次谐波辐射,高次谐波的频率通常是飞秒激光频率的奇数倍,最大频率可以达到飞秒激光频率的几十倍甚至上百倍。由于不同频率成分高次谐波之间具有相干性,选择若干频率成分的高次谐波进行叠加就可以在时域上得到一个或一系列的光脉冲,脉冲的宽度刚好为阿秒量级,即阿秒脉冲。 阿秒脉冲实现了目前最快的“快门速度” 新京报:有专家指出“阿秒脉冲正是当前人类所能接触到的最快的时间尺度”,如何通俗地去这理解这个表述? 兰鹏飞:形象地说,就像拍照片和录视频,我们看到的电影和电视节目通常是每秒几十帧,每一帧就是一幅静止的画面。把静止的画面以每秒几十帧的速率播放出来,就是我们所看到的电影。在拍照时,每秒所能拍摄的帧数取决于快门的速度,快门速度越快,单位时间内拍摄的帧数就越多,记录下的动态过程就越精细。目前,实验上所能得到的最快的“快门速度”就是通过阿秒脉冲实现的,这大概是光穿过人类头发丝直径所用时间的万分之一。 新京报:据悉,华中科技大学是国内少数几个实现阿秒激光脉冲的产生和测量的高校之一,这些实验揭示了什么? 兰鹏飞:华中科技大学在实验上产生了阿秒脉冲,并对原子分子内的电子运动进行了测量。通俗地讲,拍摄了氩原子内部电子运动过程。我们最近还拍摄了氮气、二氧化碳和丁二炔等分子内部电荷从一个原子核移动到另一个原子核的过程,相当于给分子内部的电子运动拍摄了一部“分子电荷迁移电影”,拍摄时间分辨率达到阿秒。 阿秒脉冲为未来超快信息处理奠定基础 新京报:此次诺贝尔物理学委员会主席伊娃奥尔森认为,人们现在可以打开电子世界的大门。阿秒物理学让科学家有机会了解电子控制的机制,也让人们能够进一步理解一些基本问题。你认为,这些基本问题具体指哪些? 兰鹏飞:阿秒脉冲目前主要是用于测量原子、分子或者固体中电子运动过程,可以让人们更好地理解很多光与物质相互作用的基本问题,比如电子如何从势垒隧穿出来?是否需要时间,需要多长时间等。此外,发生光化学反应时,反应的具体过程是如何进行的,能否像拍摄电影一样把化学反应过程“拍摄”下来等。 新京报:除此之外,阿秒脉冲还有哪些应用前景? 兰鹏飞:阿秒脉冲除了测量电子超快过程,还可用来操控电子运动,进而实现超快操控,有可能为未来的超快信息处理奠定基础。同时,阿秒脉冲还可以用于生物医学方面的精密检测,通过结合超快激光和精确飞秒-阿秒光场分辨技术,可以检测生物分子的“指纹”。这有望成为一种新的体外诊断分析技术,如用于检测癌症病变等。
  • 抗击新冠疫情 百康芯生物推出分子检测一体机
    p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 5px line-height: 1.5em " 新型冠状病毒疫情在快速发展中,正值冬季流感流行,各种病原引发的感冒症状使得大家风声鹤唳,新版《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》要求将新型冠状病毒感染肺炎与其他病原肺炎区分鉴别诊断。 br/ /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 5px line-height: 1.5em " 为了支持湖北和武汉人民抗击疫情,百康芯生物加班加点,开发出一款分子检测一体机, 1小时就可以提供新冠病毒、流感病毒、支原体、衣原体等24种病原的检测结果。 /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 5px line-height: 1.5em " “这款产品与自主研发的微流控芯片配套使用。操作方便,只需要加入样本,仪器自动完成样品裂解、提取、扩增检测步骤;整个检测过程全密封,不需要专业PCR实验室,可以让更多定点医院与发热门诊尽快开展新型冠状病毒的初筛;样本随到随检,支持8机联用,满足大样本量分析,一套8机系统每天可以完成128份样本检测,大大提高检测效率;在患者治疗过程中,能提供病毒的定量检测,帮助制定诊疗方案”百康芯技术负责人介绍。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/a613e798-c36b-4e0c-8ff8-571ea4c9545e.jpg" title=" 716.png" alt=" 716.png" / /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " “百康芯一直做微流控相关产品,有比较好的开发基础,这次疫情到来后,公司与合作单位全力启动新冠病毒分子检测一体机的开发。公司很多骨干和合作专家来自武汉,或在武汉工作学习多年,深切希望武汉和湖北能尽快好起来。” /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em " 公司负责人介绍,目前设备进入了注册流程,试剂盒是专为这次疫情开发,也在积极申请应急审批。这款产品很适合疾控单位监测和住院患者的后期诊疗,目前会优先供应湖北各地市使用。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 550px height: 413px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/3a0db1f1-5767-4b56-873c-4b4bbaf111e8.jpg" title=" 123.jpg" alt=" 123.jpg" width=" 550" height=" 413" border=" 0" vspace=" 0" / /p
  • 占地不足0.4㎡ 之江生物“小青耕”小型分子检测一体机获批
    近日,上海之江生物研发的AutraMic mini4800 Plus全自动核酸检测平台获国家药监局批准上市(国械注准:20223221119,简称“小青耕”),成为目前体积最小、自动化程度更高的一体化磁珠法+荧光PCR核酸检测系统。以快制快已成为防控共识,提高核酸检测的速度,不应单纯局限于加大人手,要提高核酸检测实验室全自动工作效率,要利用科技赋能抗疫速度。上海之江生物“小青耕”可实现100%核酸检测“样本进、结果出”,集成多项黑科技,具有以下技术优势:全自动、无人值守在一台“小青耕”中,可以自动化完成样本管开关盖、移液前处理、纳米磁珠法核酸提取、PCR体系构建、荧光PCR扩增等核酸检测全流程,即可实现无人值守:“样本进,结果出”。检测过程人员与样本零接触,可有效规避因人员疲劳等导致操作失误的风险,缓解目前核酸检测专业人员数量不足问题。高效率、快速检测“小青耕”搭载了48个PCR扩增反应孔,可在2小时内完成48管样本的检测。如果搭配20混1方案,2小时内至少可完成960人份样本。“小青耕”单次检测通量1-48样本灵活设置,可有效提高门、急诊核酸筛查与复核效率,缓解人员不足的突出矛盾。可快速提升医疗机构、疾控中心、机场口岸等的全自动核酸检测能力。省空间、高度安全“小青耕”将核酸检测流程的各模块高度集成,占地面积小于0.4㎡,极大程度节约实验室紧张的空间,有限空间内最大程度提升核酸检测能力。同时搭载全封闭负压系统、紫外消杀和HEPA高效过滤系统,达到生物安全二级标准,全面保护检验人员操作安全。
  • 有奖直播课|快速微生物检测方法:45分钟内获得生物负载检测结果
    #小碳微课堂#又开课了!9月20日(周五)下午2:00我们将举行《快速微生物检测方法:45分钟内获得生物负载检测结果》直播课。此次直播课,我们还将从报名观众中随机抽取10名幸运儿送出一份小礼品,快来报名吧!(礼品随机发送)蒲公英制药书《验证工程师的跃迁,从入门到专业》指甲剪套装(报名时,请准确填写您的邮寄地址。获奖名单将于10月份在微信公众号中公布,敬请留意。)时间:2024年9月20日周五 14:00形式:网络直播课,需注册报名,直播结束后可随时回看费用:免费对于制药企业来说,时间至关重要。如何能快速在生产场所对污染物,特别是生物负载进行检测一直是研究的热点。为了降低风险,应尽可能快速、轻松地进行监测。本直播重点介绍快速微生物检测系统,帮助用户提升生产效率和生产灵活性。此次直播课程中,我们将与您分享以下议题,欢迎收看:生物负载检测法规要求通过快检技术提升生产灵活性的好处快速微生物检测方法的介绍:45分钟内获得生物负载检测结果讲师介绍郭玉静Sievers分析仪大中华区生命科学产品技术工程师生化工程硕士,毕业于伦敦大学学院(UCL,University College London)。现任Sievers分析仪大中华区生命科学产品技术工程师。专注于微生物实验室和细菌内毒素检测,致力于为客户提供合规、简化、高效的细菌内毒素检测解决方案。报名方式扫下列二维码,进行会议注册,注册成功后,我们将于直播当天通过微信公众号给您发送课程直播提醒,直播时登录直播链接,验证注册时的手机号,即可收看课程。若您未收到微信提醒,直播时可通过Sievers分析仪微信公众号菜单:最新资讯-小碳微课堂,进入课程直播。如您当天无法收看直播,课程结束后您也可以登录直播链接,验证注册时的手机号,收看课程回放。◆ ◆ ◆联系我们,了解更多!
  • 见“微”知著——默克发布Erenna单分子免疫检测平台新品
    p    strong 仪器信息网 /strong 2016年4月12日,默克在北京举办生命科学新产品发布会,来自各科研院所、高校等的100余位代表出席会议。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_14321.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/6aa4a5bb-e0b7-4ea0-a1f2-39382acc0e42.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 光影开场秀 /strong /p p   “见微 至臻 致远”,本次新品发布会继续传承默克生命科学的创新风格,以一段创意无限的光影开场秀拉开序幕。在光与影的殿堂里,默克将科学与艺术完美融合,诠释了以“匠人”之心打造的两款生命科学研究工具:Erenna单分子免疫检测平台和CellASIC ONIX2 微流控活细胞实时分析系统。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_14541.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/6808f359-8e28-4449-8732-1a08c11f4840.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 默克生命科学市场部总监郭鸣霏先生致开幕辞 /strong /p p   默克生命科学市场部总监郭鸣霏先生在致辞中介绍到,Erenna,原是深海中的一种水母,在几千米的海底发出荧光,照亮深海海底未知的世界。本次默克发布的单分子免疫检测平台的名字也叫Erenna,Erenna(水母)潜在的含义与默克相关产品在蛋白质组学领域的探索潜能不谋而合。 /p p   从上世纪40年代开始,随着免疫组化等经典蛋白检测技术的发展,蛋白作为生物标志物的价值逐渐被人们所重视。尽管免疫组化、ELISA、Luminex等蛋白检测技术已经实现了数以千计的蛋白生物标志物的检测,但蛋白生物标志物的开发速度仍显缓慢:年均仅有1-2个新的生物标志物进入实际的临床应用。据统计,在400000多种已知的人类蛋白中,约有300000种因为表达丰度过低而无法实现传统方法的检测。在现有技术可以检测的约100000种蛋白中,大多数又无法在健康个体的样本检测到,而仅仅出现在特定的疾病时期。大量蛋白生物标志物的重要功能,如同海平面下的冰山,无法被现有技术准确界定。不论临床还是基础研究,蛋白生物标志物的应用都拥有可观的发展前景,但现有技术的瓶颈极大限制了蛋白生物标志物的发展。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_14741.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/5b125750-dbfb-46c2-a10f-e28972e8fbeb.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 默克高级科学家、Erenna单分子免疫检测平台资深专家Ali Vahedi先生 /strong /p p   2015年,默克密理博收购 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20160413/188581.shtml" target=" _self" strong 单分子检测技术(SMC sup TM /sup ) /strong /a 。而今天发布的Erenna单分子免疫检测平台也是收购之后发布的首款具有里程碑意义的产品。 /p p   据默克高级科学家、Erenna单分子免疫检测平台资深专家Ali Vahedi介绍,Erenna采用专利的“爱里斑”单分子检测技术(Single Molecular Counting ,SMC sup TM /sup ),突破了蛋白检测的极限,将生物标志物检测提升到飞摩尔级别。相较于传统免疫检测技术,SMC sup TM /sup 技术的信噪比有了很显著的改善,使得在一个系统里可以同时检测低表达和高表达的蛋白靶标,可以用于揭示疾病相关生物标志物的微小变化,并可创领生物标志的新发现。 /p p   检测事件(DE),事件光子含量(EP),以及总光子含量(TP),三套检测数据得到三条标准曲线,外加专有的算法,Erenna可以实现高灵敏度、大动态范围的检测。此外,Erenna单分子免疫检测平台还可以根据不同的实验条件灵活选择孵育形式。据介绍,由于Erenna平台卓越的单分子检测能力以及磁珠的低背景,基于磁珠的孵育形式比使用同样抗体的ELISA灵敏度提高大约1000倍。而基于96孔板板底的孵育形式大约比同等抗体条件的ELISA灵敏度也能提高50-100倍,同时试剂成本低于ELISA。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_15351.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/ab2ad927-41e4-47d2-a2d0-bb13d622c373.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 默克全球产品经理Victor Koong先生 /strong /p p   本次发布会中,默克还介绍了另一款新产品:CellASIC ONIX2 微流控活细胞实时分析系统,这是CellASIC ONIX的升级产品。 /p p   据默克全球产品经理Victor Koong介绍,目前,细胞培养技术的发展还存在一些问题,如传统培养体系体积较大,快速更换培养基比较困难;静态培养与在体培养差异较大;成像状态下很难控制细胞的生长环境等。而CellASIC ONIX2 微流控活细胞实时分析系统可以实现活细胞成像时的细胞生长环境精细调控,包括气体、温度、培养基和试剂的快速切换,长时程、免操作实验条件的程序化控制等,从而使细胞保持良好的生长状态。 /p p   采用芯片培养板上的微流控设计,CellASIC ONIX2具备高精度活细胞成像与多功能分析的系统特征,可同时进行四个独立的加药实验,适用于所有倒置显微镜。 /p p   据介绍,CellASIC ONIX2在控制演进过程的自噬、活细胞成像过程中的自动化免疫染色等研究中具有很好的应用前景。目前,顶级科研机构的超过60篇顶尖文献已经使用了该系统。 /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_14431.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/4756031b-b60f-4bed-98d5-28f829bfc6e1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 发布会现场 /strong /p p style=" text-align: center " img title=" IMG_15261.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201604/insimg/c61746a7-bde2-490e-919a-c11a2f59459c.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 瑞士巴塞尔大学医学院医学博士& amp 公共健康硕士 David Conen先生 /strong /p p   在新品发布会的过程中,瑞士巴塞尔大学医学院医学博士& amp 公共健康硕士David & nbsp Conen先生还专门分享了心血管疾病生物标志物研究的新进展。 br/ /p p   此外,新品发布会之后,默克还组织了成像流式高峰论坛,与行业专家共同探讨最新的研究进展。 br/ /p
  • 基于抗体和分子印迹构建HAS检测生物传感器
    该研究首次提出了一种聚合物多模波导,其特征在于开创性的匙形几何形状,用于设计表面等离子体共振(SPR)生化传感器。通过在匙形波导上层叠约60nm的金纳米膜来实现等离子体元激发。由于波导的特殊几何结构,确定了两个不同的传感区域:一个位于勺子颈部的平面传感区域和一个位于碗上具有倾斜表面的凹面传感区域。体感度(Sn)与传感器发射/收集光的方式(平行或垂直于波导的主轴)和被询问的感测区域(平面颈部或角碗)相关,表明传感器的性能可以根据所选的测量配置方便地调整。SPR传感器的特性表明,颈部的Sn为750nm/RIU,碗部的Sn为950nm/RIU。为了进一步检查特殊的传感特征并评估应用环境,这两种受体都对人血清白蛋白(HSA)具有特异性:碗区的抗体(高Sn);颈部区域(低Sn)上的分子印迹纳米颗粒(纳米MIP)。实验结果表明,免疫传感器的检测限(LOD)为280 pm,纳米MIP传感器的检测极限(LOD),为4.16fm。HSA多传感器的总体响应包含八个数量级,表明匙形波导提供多尺度检测,并具有设计多分析物传感平台的潜力。图1(A)匙形光波导的几何形状(B)碗面角度的细节(C)等离子体传感平台的设置(D)光导效应的变化可以在未涂覆波导上被理解为光散射的变化。图2基于匙形聚合物波导的实验SPR传感器配置。图3(A)共振波长变化。图4是(A)纳米MIP的功能化感测区域的表面形貌的原子力显微镜3D视图;(B)抗体功能化传感区。图5(A )具有抗体受体的等离子体光谱,获得的HSA浓度范围为0.53-5300nm。(B)相对于空白的共振波长变化的绝对值,绘制为HSA浓度的函数(半对数标度);(C)具有纳米MIPS受体的等离子体光谱,HSA浓度范围为0.53–530 fM。(D)相对于空白的共振波长变化的绝对值。原文题目:Spoon-shaped polymer waveguides to excite multiple plasmonic phenomena: A multisensor based on antibody and molecularly imprinted nanoparticles to detect albumin concentrations over eight orders of magnitude.原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114707
  • 青岛农业大学在生物传感检测芳香族污染物分子领域取得系列重要进展
    近日,生命科学学院杨建明教授团队在生物传感领域取得系列重要进展,相关研究成果已发表在生物传感研究领域Top期刊Biosensors and Bioelectronics(DOI: 10.1016/j.bios.2023.115805. 影响因子:12.6)(中科院JCR一区Top期刊),青岛农业大学王兆宝副教授和马冉(硕士研究生)为该论文的并列第一作者,梁波副教授和杨建明教授为通讯作者,青岛农业大学为第一通讯单位。环境中芳香族污染物对人身安全及环境等都造成严重危害,而常规探测方式存在探测效率低、作业安全性差、易受干扰等瓶颈问题。因此,基于生物传感的芳香族污染物探测技术的发展具有重要战略和环保意义。芳香族污染物分子可分解为多种化合物,其挥发后的主要蒸气成分包括2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)和1,3-二硝基苯(1,3-DNB)。因此,结合1,3-DNB和2,4-DNT检测的生物传感器可以更准确、更高效地应用于芳香族污染物的探测。然而,目前以1,3-DNB为响应物的生物传感器开发报道却很少。基于此,杨建明教授团队研究开发一套安全高效检测1,3-DNB的生物传感系统。研究发现,恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)中的调控蛋白MexT能够通过与其下游基因启动子区结合实现对下游基因PP_2827转录的正向调控,且1,3-DNB能够增强这一调控,揭示了1,3-DNB参与MexT调控基因转录的机制,MexT调控蛋白也因此被确定为1,3-DNB生物传感器的基本传感元件。通过mexT基因和启动子不同组合优化,开发了基于MexT的1,3-DNB生物传感器,优化后的生物传感器在液相1,3-DNB 的检测灵敏度达到0.1 µg/mL,且具备优异的检测特异性和稳定性。进一步该生物传感器结合团队自行开发的探测装置集成了一套芳香族污染物分子生物传感系统(中国地眼,CEE,Fig. 1),以模拟芳香族污染物的现场探测:该系统对沙土中1,3-DNB的检测灵敏度为0.5 mg/kg土壤,实现了现场大面积检测和土壤掩埋1,3-DNB的准确定位(Fig. 2)。本研究提出了一种新的基于转录因子的生物传感器和一套完整的1,3-DNB高效检测系统。未来该1,3-DNB生物传感器可与之前报道的2,4-DNT生物传感器优势互补,实现对环境中的芳香族污染物分子进行更高效、更准确的探测。 Fig. 1 The complete set of biosensor detection system “CEE” for 1,3-DNB detection.Fig. 2 Detection of 1,3-DNB in sands and soil by “CEE” system.同时,杨建明教授团队在可视化生物检测领域亦取得重要进展,相关研究成果已发表在分析化学研究领域Top期刊Analytica Chimica Acta(2023,1283, 341934)(中科院JCR化学1区Top期刊),我校李美洁副教授和吕书喆(硕士研究生)为该论文并列第一作者,杨建明教授为通讯作者,青岛农业大学为第一通讯单位。以感应2,4-DNT的启动子(例如yqjF启动子)作为感应元件,以GFP基因或者自发光基因作为报告元件,构建了检测2,4-DNT的生物传感器。但是,已报道的生物传感器在野外进行芳香族污染物探测时,需使用仪器进行特定波长的紫外激发,以及荧光信号的收集,这使得它们在真正的雷区中难以应用。因此,杨建明教授团队提出一种可视化检测芳香族污染物的创新思路。以合成番茄红素的基因crtEBI作为报告元件,以DNT响应启动子yqjF为感应元件,构建了可视化生物传感器(Fig. 3)。未感应DNT时,crtEBI基因不表达,不合成番茄红素,菌液呈浅黄色。感应DNT时,启动crtEBI基因的表达,产番茄红素,菌液成红色。过表达MVA途径,提高番茄红素合成的代谢通量,从而增强了生物传感器的输出信号;另外,引入终止子降低了背景干扰信号。优化后的可视化微生物传感器LSZ05可以感应1 mg/L的DNT。对该生物传感器进行表征,证明了在不同环境因素下的DNT特异性、鲁棒性和稳定性。该研究为可视化探测环境中埋藏的芳香族污染物分子奠定了坚实基础。 Fig. 3 The design of inducible lycopene-based whole-cell biosensor.此外,杨建明教授还受邀参加“中国-东盟国际人道主义扫雷论坛”并做大会主旨报告。上述研究工作得到国防科技创新特区重点探索项目、青岛农业大学高层次人才引进项目、国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金青年项目、山东大学开放课题等项目的资助。
  • 雅睿生物获"江苏省专精特新中小企业"认定|专注分子诊断基因检测
    近日,根据江苏省工业和信息化厅发布的《关于江苏省2022年专精特新中小企业和2019年度专精特新企业复核通过企业名单的公示(第一批)》,苏州雅睿生物技术股份有限公司凭借多年以来在分子诊断及基因检测领域的突出表现和优质口碑,被认定为2022年度江苏省专精特新中小企业。 雅睿生物的“专、精、特、新”“专精特新”,是指企业具有专业化、精细化、特色化、新颖化的发展特征。入选企业要具有专注于细分市场、掌握关键核心技术、创新能力强、市场占有率高、质量效益优等行业优势,是行业细分市场中具有先进性和示范性的企业。苏州雅睿生物技术股份有限公司成立于2010年9月,座落在苏州市工业园区国家级产业园——生物医药产业园,是一家以分子诊断及基因检测技术为核心的高新技术企业。专业化雅睿生物历经多年研发,在“自动化控制、图像处理、光学检测、镜检、液路、电子应用和软件”等方面形成了自主技术的积累,拥有国内外专利40余项和软件著作权约20项。精细化不断推动精细生产和精细化管理,提高公司基础管理水平。实现对生产全过程的规范、高效管理。特色化自主研发了国际领先的 “基因检测技术平台”、“全自动液路提取技术平台”和“全自动微生物检测技术平台”,在此技术平台上,形成了“荧光定量PCR检测系统、等温荧光定量PCR扩增检测仪、便携式荧光定量PCR检测系统”,“核酸提取加样系统”和“核酸快速诊断系统”的产品组合。新颖化公司坚持研发创新为基石,持续创新为助力,参与起草《实时荧光定量 PCR 仪性能评价通则》国家标准;荣登“2022中国生物医药科技创新价值榜”最具影响力生物技术企业榜单!
  • 微生物快速检测技术大大提高 10分钟可得检测结果
    &ldquo 思念&rdquo 水饺事件中的金黄色葡萄球菌还没有走出公众的视线,&ldquo 有毒果冻&rdquo 、&ldquo 铬胶囊&rdquo 又让食品、药品安全再一次面临严峻考验。今日,有专家指出,毒胶囊不过是冰山一角,工业明胶还含有其他重金属及微生物等有害物质。对于卫生监管部门来说,食品、药品安全工作任重而道远,各个环节都要不断加强监管,在源头做好监督检测工作,杜绝有毒、有害食品流向市场。 食品快速检测是保障食品安全的重要手段。国务院食品安全办在下发的食品安全&ldquo 十二五&rdquo 规划中,明确提出食品安全快速检测将会纳入国家实验室的能力建设内容中,一方面说明了快速检测技术的发展赢得了相应的地位,另一方面也对快速检测提出了更高的要求。 在欧洲,80%-90%的微生物快速检测实验采用的仪器是RVLM型微生物检测系统,其超高的灵敏度可以满足欧盟及国内检测标准,是目前业内最高端的智能优质微生物检测仪。 2012年,北京宝云科贸有限公司与德国皇家生物科技有限公司合作,积极引进这套享誉欧洲的微生物快速检测系统,国内微生物快速检测水平得到大大提升。 该套检测设备体型小巧,一套便携系统即可完成采样、实验、后处理等多种工作,无需配备多种检测仪器,大大节约检测成本。技术人员将未经任何处理的样本放入仪器中,短短10分钟,系统便自动生成了一份检测报告,操作简单,检测快速,令人惊叹! 据了解,无需任何前处理是这套设备的一大突出优势。传统的检验方法(培养皿法、酶法、免疫法、基因法)需要繁琐的前处理程序,耗时耗力。RVLM型微生物检测系统不仅无需任何前处理,而且无需专业技术人员、无需专业实验室、对环境无任何要求,即使非专业人员经过简短15分钟培训也能立即上手操作。 此外,RVLM型微生物检测系统还具有高特异性(高达99.999%,可杜绝非目标微生物造成的实验干扰)、高灵敏度(可检测到数量级为1CFU的目标微生物,满足国内国际微生物检测标准)、高智能化(能够自动控制孵育温度和孵育时间,并可自动生成实验报告),高准确性(100%定量分析)等诸多优势,广泛应用于食品、药品、水质、空气微生物检测等众多领域,可检测固态、液态、气态及膏状、浆状等多种样本,是目前业内最高端的智能优质微生物检测仪。 目前,北京宝云公司为回馈广大用户的支持与厚爱,针对这款仪器推出了优惠活动,2012年7月1日前拨打订货热线:010-83131370-840,或发送订货信息到market@byxycom.cn即可在原有市场价格的基础上享受8折超值优惠。 欢迎登陆www.byxy.com.cn,查询产品详细信息。
  • 国内首证!彩科生物单分子免疫检测AD试剂盒获批,助力阿尔茨海默症诊断
    近日,彩科生物有限公司(以下简称:彩科生物)的“人β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)检测试剂盒(数字酶联免疫法)”和“人磷酸化Tau-181蛋白(pTau-181)检测试剂盒(数字酶联免疫法)”正式获得NMPA批准上市。这也是基于数字酶联免疫方法学(单分子免疫)检测AD标志物的国内首张注册证。AB1-42检测试剂盒湘械注准20232400418pTau-181检测试剂盒湘械注准20232400417Aβ1-42 & pTau-181检测试剂盒《中国阿尔茨海默病痴呆诊疗指南(2020年版)》中指出:“ 血浆P-tau181浓度升高区分Aβ-PET阳性与阴性或 Tau-PET阳性与阴性的性能较高,鉴别AD痴呆与非AD痴呆的准确性较高”,此外,诸多文献和数据也表明,人磷酸化Tau-181蛋白在AD患者的诊断上优于其他标志物,Aβ1-42可以作为辅助性诊断AD的生物标志物之一,但是由于受到血脑屏障的限制,外周血中脑源性蛋白的浓度较低,且易受到血浆基质蛋白的干扰,应用传统的ELISA方法或化学发光方法不能获得理想的检测效果。彩科生物人磷酸化Tau181蛋白(pTau-181)检测试剂盒与人β淀粉样蛋自1-42(Aβ1-42)检测试剂盒,在彩科生物AXL/SXL单分子阵列免疫分析仪上可以定量检测血浆中pTau181/Aβ1-42的蛋白浓度,适用于痴呆的辅助判断。
  • 原位检测艾滋病病毒的分子显微镜问世
    艾滋病病毒原位分析技术再次取得突破。美国科学家在上周召开的国际艾滋病会议上,展示了他们开发的全新检测技术及检测结果,这个被称为“分子显微镜”的探针能够准确检测到艾滋病病毒在细胞内外的隐藏之地。  美国过敏性和传染性疾病研究所疫苗研究中心副主任瑞查得普表示,这一分子显微镜新技术堪称神奇,它的超能力完全可以洞察到艾滋病病毒在任何细胞内的蛛丝马迹,最终能帮助弄清艾滋病病毒长时间存留的谜底,从而将其从体内彻底清除。  新技术几乎不受干扰  目前所用的检测组织中艾滋病病毒的原位分析技术都面临共同的大难题。这些探测技术,无论是利用荧光物质作标记物,还是放射性物质作标记,在精确定位组织样本中艾滋病病毒的位置时,经常难以将周围的细胞物质与目标检测物,如艾滋病病毒的RNA和DNA区别开来。这些标记物会将细胞组织当作病毒进行错误识别,对结果分析造成背景干扰。  据《科学》杂志网站报道,会议上展示的猴子不同组织中获得的艾滋病病毒的详细图片表明,新技术几乎没有受到任何干扰。美国国家癌症研究所弗雷德里克国家实验室的免疫学家杰克伊斯特,与拥有RNA显微镜的美国高级细胞诊断公司(ACD)合作开发出这一新技术,能分别或同时检测到组织中艾滋病病毒的DNA和RNA。得益于ACD公司独特的探针设计专利,RNA显微镜是目前最先进的RNA检测技术工具,实现了单个RNA在原位的可视化和量化,能够同时实现信号放大并降低背景干扰,可检测任何组织的任何基因。检测艾滋病病毒的分子显微镜就是在RNA显微镜的基础上开发的。  DNA和RNA都由互补的核苷酸对构成。捕获遗传物质的传统方法都是用称为寡聚体的核苷酸长链,在组织样本中寻找与之配对DNA或RNA链并相互配对。这些寡聚体携带着标记物,当它检测到目标物后,标记物会发出信号并拍照,研究人员可从图片中找到病毒遗传物质在组织样本中的分布位置。但是这些寡聚体分子太长,它们偶尔会犯错,与其他细胞物质结合时,并不理会那些要检测的目标序列。  分子显微镜作用原理  伊斯特的新技术包含一种更复杂的探针系统,能完全消除寡聚体带来的误打误撞。该技术的基本原理在于,先将寡聚体切成两等分,再将这两等分送到样本内寻找目标序列,只有当被分开的两段都停留在目标检测序列附近时,它们才能分别与目标序列成功配对后再重新连接起来。这意味着,寡聚体的两段只有遇到艾滋病病毒时才能分别配对并重新相遇,其他细胞物质再也无法造成干扰。  艾滋病病毒本身是RNA病毒,但它会转换成DNA形式,以便随时“潜入”人类染色体。伊斯特还与病毒学家杰弗瑞立夫逊合作,成功开发出可视化艾滋病病毒DNA的DNA显微镜。这些潜伏的病毒前体会融入人体细胞,并在受到免疫系统或抗逆转录病毒药物攻击前安然隐藏数十年之久,抗逆转录病毒无法消除艾滋病传染并治愈艾滋病患者的一大重要原因,就是这些将病毒前体“隐藏”起来的细胞的大量存在。  不放过任何一个病毒  伊斯特、立夫逊和同事们向一些猴子注射了猿类艾滋病病毒,然后对这些猴子体内的许多组织进行了原位分析。结果表明,RNA显微镜和DNA显微镜能清楚区分出细胞中潜伏的艾滋病病毒前体(即病毒DNA)、病毒RNA以及细胞外的病毒。伊斯特说:“我坚信我们的新技术不会放过任何一个病毒,它完美地将灵敏性和特定性集于一身。”  这些全新的分子显微镜能够克服治愈艾滋病道路上的几大障碍。第一大障碍是无法检测出接受抗逆转录病毒疗法的艾滋病患者血浆中的艾滋病病毒,因此研究人员难以评估一些艾滋病新疗法的具体效果,新显微镜技术将是克服现有技术障碍的有力补充。另一大障碍是无法确切知道病毒前体隐藏在体内何处,新技术能揭开这一由来已久的谜底,有助于大大缩小感染艾滋病病毒的细胞数量,更有针对地治疗患者。
  • SMC单分子免疫检测技术网络讲座
    SMCTM单分子免疫检测技术(Single Molecule Counting)是蛋白生物标志物检测领域的突破性新技术。利用激光聚焦于爱里斑中单个荧光标记分子,人类首次实现了在单分子水平对蛋白进行计量,并造就了1000倍于ELISA技术的超高检测灵敏度。SMCTM单分子免疫检测技术具备宽至4个log的大动态检测范围, 可根据靶标丰度和成本灵活选择实验方案,便于自行开发检测试剂盒,接近于ELISA的易用性等特征。该技术已被广泛应用于多种疾病生物标志物的检测,包括心血管疾病,炎症,糖尿病,神经疾病,癌症等等,使研究者对生物标志物的应用和认识达到了全新的高度。更重要的是,针对创新性生物标志物的研究,Erenna免疫检测系统提供工具,帮助研究者便捷地自行开发和优化检测试剂盒,实现全新生物标志物的高效率检测。讲座主题:“见微知著”,Erenna SMCTM技术创领生物标志物全新发现演讲者:默克生命科学 应用科学家 秦昶博士讲座语言:中文讲座时间:26分钟精彩内容预告:下载讲座PPT查看Erenna单分子免疫检测平台默克生命科学Tel: 400-889-1988转2Email: china.marketing.online@merckgroup.com
  • 质谱新应用:“窃听”微生物分子之间的“交谈”
    除了一张跑步机办公桌,皮特德利斯特恩(Pieter Dorrestein)在加利福尼亚大学圣迭戈分校(UCSD)的办公室并没有什么特别:一张圆形工作台周围摆满了椅子,书架上满是期刊、论文和书籍,还有许多表彰他个人及其工作的奖章。  但一旦他开始给来访者演示他的工作,一切突然就变得神奇了起来。他在电脑上打开一份3D的空间展示画面:画面中有四个人围坐在桌子旁,其中一个就是德利斯特恩本人——他们看起来就像是被溅上了颜色鲜亮的油漆。为了制作这个画面,研究人员将房间的每个平面,甚至包括屋子里的人用棉签擦拭了几百次,然后用质谱技术分析棉签来鉴定其中的化学物质。皮特德利斯特恩的方法能够揭示微生物在复杂群落中的作用与功能  这幅画面揭示了许多关于这个空间和空间里的人的信息。德利斯特恩的两名同事是重度咖啡饮者:在他们的手上和脸上检测到了咖啡因的斑点,同时在地板上也有相当大的一块斑点,那是一片之前残留的咖啡渍。德利斯特恩不喝咖啡,但也在四处留下了踪迹——既有个人护理用品,也有他根本都不记得自己用过的普通甜味剂。他很惊讶,他触碰过的许多地方甚至发现了驱虫剂避蚊胺(DEET),但他至少六个月没有用过这种化学物质了。  画面里也有办公室其他生物的踪迹,比如寄居在人体皮肤上的微生物。德利斯特恩曾用质谱技术观察过这些微生物产生的小分子代谢产物,得到了关于微生物如何形成群落并与其他微生物、人类寄主以及它们寄居的环境互相作用的详细图象。  他分析了来自植物、海水、偏远部落以及人类患病肺部等的微生物群落,想要发现这些化学物质之间的交流方式:它们是怎样告知彼此某个地方是否适合寄居,又是如何为了领地而战斗的呢?这项工作可以鉴定出先前未知的微生物及它们产生的有用物质,比如说抗生素。  “这项研究的应用十分广泛,”加利福尼亚大学旧金山分校(UCSD)格莱斯顿研究所的比较基因组学专家凯蒂波拉德(Katie Pollard)评论道。由于许多微生物都无法直接培养和研究,所以这些原位(in situ)检测方式的出现影响重大。”同时,上个月美国白宫科学技术政策办公室公布的,投资5.21亿美元的国家微生物组计划(National Microbiome Initiative)中的部分研究目标,也可通过这项技术直接实现。该计划公布时,德利斯特恩也在现场。  在这个快速发展的领域,德利斯特恩仍旧潜心于构建实用工具,以及进行富有成效的合作,这使他分外引人注目。“皮特是真的对此感兴趣,并且非常具有创造性。”西北太平洋国家实验室的生物科学主管珍妮特扬松(Janet Jansson)说道。她曾于今年四月到访UCSD,当时德利斯特恩问她,能否擦拭她的一只手用以实验研究。“我说,‘太好了!可以的!我想要参与到这项研究中来!’”扬松回忆道,“他的研究既有趣又激动人心,所有人都非常愿意参与进来。”  攀岩时做出的人生选择  德利斯特恩成长于新西兰。16岁时他到美国亚利桑那州的图森走亲戚,在那里迷上了攀岩这项运动。由于自己家乡地形平坦,根本没有攀岩的场地,他申请到位于弗拉格斯塔夫的北亚利桑那大学读书——这里位于亚利桑那、新墨西哥、科罗拉多和犹他四州的交界处,有大量的石山可以攀登。他的专业是地理和化学,可他仍一心扑在攀岩上。但1998年大学毕业后,攀爬加利福尼亚州约塞米蒂国家公园中一面900米高的岩壁的经历令他开始重新思考人生规划。  当时他的最高一处固定点距离顶端的岩石只有50米,他意识到如果自己这时没抓稳,就会飞速往下掉落100米,直到安全绳索绷紧,把他狠狠砸在花岗岩上。他说,自己当时感到的不是害怕,而宁可说是他的无畏困扰着他。“我当时想,如果我继续攀岩事业,可能不会有什么好结果,”他回忆道,“所以我用绳索降了下去。”  那天,他开车回到位于弗拉格斯塔夫的家,开始填写申请研究生的表格。最后他来到了康奈尔大学研究微生物产生小分子物质(比如维生素B1)的机理。就是在这里,他第一次接触到质谱(mass spectrometry)技术。  通俗地说,质谱技术就是将复杂的分子破碎分离,使其离子化并且测量出碎片分子的质量,从而计算样品分子组成成分的技术。德利斯特恩就是利用这种像条形码一样的质谱技术,为样品中的每种化学物质创造出各自特异的标记。  德利斯特恩对这项技术深感兴趣,因此毕业后来到伊利诺伊大学香槟分校的化学生物学家尼尔凯莱赫(Neil Kelleher)的实验室继续博士后工作。凯莱赫倡导使用“自上而下”的质谱技术,即采用完整的而不是消解过的蛋白质直接放入仪器检测。利用这种方式,研究人员可以鉴定出蛋白质上的微小修饰,但是过程却很耗时。德利斯特恩在刚来到伊利诺伊的前两个月里就发展出一种快捷方式,可以系统地检验相当大分子量的酶。“我们将原本以年计数的工作量压缩到了几十天内完成。”德利斯特恩说道。他在博士后工作的两年内最终联名发表了17篇论文。“皮特不仅具有创造性,同时又干劲十足,而且能够用难以置信的能力来完成课题,这简直太难得了。”凯莱赫评价道。目前凯莱赫在西北大学任职。 两位健康人身上的400处采样揭示了皮肤上的化学物质及微生物名录  2006年,德利斯特恩加入UCSD任职——不过,当该校药理学院院长帕尔梅泰勒(Palmer Taylor)签署了能让他来做质谱成像的MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪)的采购单时,一切才是真正的开始。“这改变了我的整个世界。”他说。  看到微生物间的“军备竞赛”  质谱成像技术不仅能鉴定样品中分子物质,同时还能提供空间信息。MALDI-TOF利用激光来加热并电离分子物质,研究人员用激光束扫描2D样品,可以捕获样品中不同分子精确位置信息的“图像”。这项技术可应用于鉴定并定位肿瘤切片中的生物标记物,但德利斯特恩感兴趣的是微生物,他想要知道能否直接扫描在皮氏培养皿中培养的微生物菌落并鉴定它们的代谢产物。  没有人做过这种尝试。德利斯特恩觉得这可能是因为大家都担心这会污染昂贵的质谱仪——“但是把微生物直接放到仪器里进行检测也一样会污染仪器。”所以他做了一个简单的实验,让一名本科生萨拉魏茨(Sara Weitz)来扫描芽孢杆菌菌落。  这次实验产生的图像不是最漂亮的,但是他们发现这种流程是可行的。他将图像结果发送给了保罗斯特雷特(Paul Straight),一名刚刚入职得州农工大学的微生物学家。“他当时完全目瞪口呆。”德利斯特恩说道。两组科研团队合作采用质谱成像技术检测了紧邻生长的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)的菌落。通过探索两种菌落交界处的空间信息,他们鉴定到了这两种微生物彼此相互竞争所用的分子物质。  德利斯特恩表示,将这场微生物的军备竞赛可视化的过程,令他回想起1928年亚历山大弗莱明(Alexander Fleming)从可以杀死细菌的霉菌中分离出青霉素的故事。质谱成像技术可以快速鉴定到这种互作的化学物质,很有可能加速新型抗生素的筛选。  德利斯特恩决定转移实验室的工作重心,几乎专门来研究这些技术方法。他那是还是一名青年研究员,他认识的所有人都不建议他冒这个险。但院长泰勒鼓励他马上申请终身教职。“皮特在分析和计算领域潜力非常突出,经常能够摆脱思维局限性,”泰勒说,“他之前的研究项目都发展得十分迅速。”  观测不纯净样本的问题在于,其产生的数据会十分混乱。扫描微生物菌落会产生数以千计的条形码,但是其中大部分都不知道与什么有关,相当于一堆没有注释的信息。“这就好像在昏暗的路灯下看东西,”德利斯特恩说,“人们只能‘看到’之前鉴定过的分子物质,但是绝大多数分子都是未知的。”扬松也认为这是这一领域目前的一个大挑战:“用质谱仪来分析特征是可行的,但仅凭这些特征仍很难鉴定分子物质是什么。”  为了分析这些庞大的数据,德利斯特恩与UCSD的计算生物学家努诺班代拉(Nuno Bandeira)合作,根据样品分子与已知分子的关系将条形码和分子物质分类,这使得研究人员开始从计算分析的角度预测上千种代谢物的结构和功能。但是目前依然有大量的数据没有得到注释:尽管世界范围内有数千人从事质谱研究工作,但大部分人只对他们感兴趣的几个分子进行了注释。  因此,2014年起,德利斯特恩与班代拉实验室的研究生王明迅(音,Mingxun Wang)开始尝试众包注释。他们建立了一个网站,取名为“全球天然产物分子互作网络”作为数据库和数据分析工具,使得研究人员们能够揭示相关分子物质的关系、将相似分子归类并比较数据库。“他建立的这个网站给这一领域的发展带来了巨大帮助。”扬松说道。  团队合作  德利斯特恩成功的关键因素之一就是他的合作精神。微生物组DNA及RNA测序专家罗布奈特(Rob Knight)就和德利斯特恩在同一栋建筑里工作,他们将测序与质谱技术相结合来进行研究。去年,德利斯特恩实验室的一位博士后阿米娜布斯利玛尼(Amina Bouslimani)在一位男性志愿者和一位女性志愿者身上选取400个点进行采样,并将实验重复了两次。一组样品送往奈特实验室进行微生物测序,另一组样品则通过质谱仪来鉴定与微生物共存的天然及人工的化学物质。  实验要求志愿者在采样前三天禁止洗澡或使用化妆品,可样品中仍有上百种微生物的化学特征被美容产品和卫生用品中的化学物质遮盖掉了。不过研究人员仍旧发现了微生物群落与局部化学物质之间的一致性:比如说,女性阴道部位的细菌就与炎症分子有关。德利斯特恩表示,这样的联系可用来判断微生物-寄主互作的假说。  布斯利玛尼目前正在分析来自志愿者手部及手机等个人用品上的样品。这项目前还未发表的工作显示,人们会在接触过的物体上留下独特而恒久的化学标记——就像德利斯特恩办公室的那副图像一样。  阿米娜和德利斯特恩认为,这一发现可以在司法科学上有所应用。采自嫌疑人皮肤的样品可用来分析其化学特征是否与犯罪现场相符。在缺乏DNA或指纹证据的情况下,罪犯留下的化学物质也可以提供生活档案:他们用过的物品以及身上携带的微生物都可以合成画像。“或许这些化学特征能够帮助调查者缩小搜查范围。”布斯利玛尼说道。  去年,德利斯特恩与纽约大学的微生物学家玛利亚多明戈斯-贝略(Maria Dominguez-Bello)等人合作,想要了解人类在不穿戴服饰的情况下皮肤情况及其微生物多样性。他们从巴西玛瑙斯、坦桑尼亚哈扎等偏远部落的居民身上采集了样品,并将其与采集地点附近非部落居民的样品相比较。利用德利斯特恩的质谱技术,他们发现部落居民的微生物群落及皮肤化学物质的多样性要高于生活方式较为现代的非部落居民。德利斯特恩说,目前正在进行的工作也有一些惊人的结果:巴西某一村庄的居民皮肤上具有多种药物分子,这说明他们与外来者的接触要比之前预测的多。  德利斯特恩表示,这项技术也可以应用于改善海洋生态环境,或者提高农业效率,以减少温室气体排放。提到这些想法时,他整个人身体前倾,表现得十分激动。但问及他下一步将选择什么样的研究课题时,他首先提到的还是人类健康。“对我们而言,这是显而易见又直截了当的——我们首先还是想要帮助病人。”他说。  德利斯特恩与奈特,还有UCSD的成人囊性纤维化门诊主任道格康拉德(Doug Conrad)等人合作发展了快速微生物诊断测试手段。囊性纤维化会引起肺部粘液的堆积,从而受到细菌周期性的感染。这种感染需要抗生素的积极治疗——但有时候细菌会产生抗药性。德利斯特恩及其同事通过分析来自囊性纤维化患者的粘液样品得到的质谱结果数据,鉴定到了未被标准医药技术发现过的微生物群落。  今年刚刚加入德利斯特恩实验室的博士后路易斯-菲利克斯(Louis-Félix Nothias-Scaglia)目前正在分析牛皮癣患者的皮肤,而牛皮癣通常被认为是免疫系统过度活跃引起的。如果能够在患者皮肤上发现健康皮肤中不存在的某种细菌产生的分子物质,路易斯-菲利克斯解释道,那么就有可能用于开发治疗或者甚至预防牛皮癣的药物。这样的话,利用微生物的改变来预测牛皮癣的发生,就能令患者减少免疫抑制药物的使用。  将这种数据密集型的技术应用到标准的实验室测试中又将是一个挑战。“肯定会有人说这太复杂了,不可能推广开来。”康拉德说。“在某种程度上,我能理解这种看法。但我们现在的发展势头不错,继续按照目前的方法做下去或许就能得到不错的结果。”  但德利斯特恩想要的不仅仅是维持现状继续做下去,他想要改变目前的状况,尤其是正在蓬勃发展的微生物组学研究领域。他认为学科发展就是要经历不同的阶段:第一阶段注重于微生物的鉴定,而第二阶段就是利用质谱等技术探明这些微生物究竟在干什么。  是什么驱动着微生物群落的建立?它们采用怎样的代谢方式?微生物之间、微生物与寄主之间又是如何互相作用的?“如果你能从根本上理解了这些问题,”德利斯特恩说,“那么你就可以开始控制它了。”他认为,第三阶段就是控制微生物。通过操纵微生物群落,是不是就能添加必需成分来改变人体健康、情绪和运动表现了呢?德利斯特恩认为这些问题的答案就摆在他面前,而他只需进一步探索。
  • 蛋白质分子检测技术取得突破
    据德国卡塞尔大学网站报道,近日,该校科学家研制的一种带磁场的微型传感器获得突破,样机在年内即能完成。该传感器通过遥控牵引磁化纳米生物分子,可将检测液中极少量的蛋白质分子检测出来。该技术有望革新医疗诊断方式,其中利用磁性纳米粒子运送生物分子的方法已申请了专利。   一般情况下,病人体内某些蛋白质组分会“泄露”病情,因此,医生有时可以通过检测体液中的某些蛋白质来及时确诊疾病。不过,由于有的疾病,例如阿尔茨海默氏症(老年痴呆症),其在血液中只含有少量这种蛋白,进行血液检查时蛋白质不一定能够到达传感器表面,所以往往需要用含较多这种蛋白的脊髓液来检查。而穿刺抽取脊髓液不仅需要麻醉,还给患者带来了手术的风险。   现在,德国卡塞尔大学物理研究所和多学科纳米结构科学与技术研究中心(CINSaT)阿诺埃雷斯曼博士领导的科研小组提出一个新的传感器概念,通过遥控牵引磁化纳米生物分子,可将血液中极少量的特定蛋白质分子检测出来,从而通过正常的血液分析取代脊髓液检查。   科学家们首先在表面覆盖受体分子的磁性纳米粒子的帮助下,从检测液体中捕捉特定的蛋白质分子。为此,磁性纳米粒子在回旋磁力场作用下穿过检测液体,并因此产生一个分子漩涡,这在一定程度上起了“搅拌器”的作用。随后,捕获了生物分子的纳米粒子会被磁力场牵引至可识别磁性粒子的传感器上。这个回旋磁力场通过部分磁化材料制成的水平堆积纳米层来产生。科学家们还克服了结构上的障碍,找到了避免纳米粒子通常在检测液体中会相互吸引而产生凝聚的方法。   研究人员认为,除了在医学诊断上的作用,该新型粒子运输概念还可在化学工业中得到应用,可能会迅速给医疗诊断和生物技术带来革命性影响。
  • 北京大学发展了单分子检测新技术
    单分子检测是一种考察物质间相互作用的精妙方法,能够在单分子水平上提供分子结构与功能之间的丰富信息,揭示生命现象的重要过程,在临床诊断等领域具有深远的应用价值。北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组和环境科学与工程学院要茂盛课题组以硅纳米线作为探针提出了侧壁点修饰的策略,发展了构筑单分子检测器件的新途径,进一步与生物体系结合,首次在单分子水平上实现了对抗原抗体之间相互作用的免标记、实时无损检测。这是一种快速无损的单分子电学检测的新技术,为开展生物体内的单个分子相互作用事件的动力学研究提供了一个可靠的器件平台。   在前期的合作研究中,他们已利用硅纳米线场效应晶体管实现了对环境中及呼出气中存在的痕量流感病毒的快速实时、无需标记的直接电学检测(ES&T, 2011, 45, 7473, Highlighted by ChemistryViews Nano Lett., 2012, 12, 3722,Highlighted by C&EN Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 3369)。然而,如何实现单分子灵敏度的极限检测一直是富有挑战性的前沿领域。最近,该合作团队利用在碳基单分子检测方面的研究积累(详见邀请综述:Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 5642 Adv. Mater., 2013, 25, 3397),利用精确的微纳加工技术和巧妙的界面化学修饰完成了硅纳米线侧壁H1N1抗体的单分子修饰,最后结合微流道技术和先进的测量手段,实现了在单分子水平下利用硅纳米线器件对H1N1抗原与抗体之间的相互作用的单个事件的可逆电学检测。与传统的光学检测方法相比较,电学检测方法是无损的,有它本身的优势,如不需要荧光标记、没有光漂白问题及无需配套的昂贵检测设备,是光学检测手段的一种非常重要的补充。该单分子检测策略为接下来深入开展生物体内的单个相互作用事件的动力学研究提供了一个可靠的器件平台。此外,这种方法和现有半导体工业是兼容的,为未来廉价的临床诊断奠定了基础。研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 5038. Highlighted as a Frontispiece),被评审人称赞为一项 &ldquo Pioneering&rdquo 工作。      该工作得到了国家自然科学基金委、科技部和教育部基金的资助。特别感谢北京科技大学李立东教授的合作。
  • 甲烷检测器可以“嗅出”地外生命分子
    甲烷分子是地球大气中的有机分子,被广泛公认为是生命潜在的迹象。   人类寻找外星生命的手段正在提高。日前,一支英国与澳大利亚联合研究小组新研制出一种甲烷探测模型,能够更广泛地发现外星球上的生命分子,其或将探测到神秘的地外生命。不过,由人类主动去发现地外智慧生物是否是一种明智的行为,目前尚未有定论。   地球的大气层中,至少90%的甲烷气体是由生物体产生的。甲烷因此被认为是生命潜在的迹象,这种地球上最简单的有机分子,出现在其他行星上,也会被视作是生命能否存在的一个指标。但在此前,科学家的甲烷模型的制作方法有失准确,导致甲烷模型并不完整。   据英国《每日邮报》在线版6月17日报道,英国伦敦大学学院和悉尼新南威尔士大学的研究人员,日前研制出了强大的甲烷检测模型。这是一种新型&ldquo 热&rdquo 甲烷光谱,可以检测高于地球环境温度的有机分子。研究人员预计,目前已可探测到高达1500K(约1220摄氏度)环境下的甲烷气体,这在以前是不可能实现的事情。   为了找出环绕其他恒星运行的遥远行星组成成分,天文学家分析了那些大气层吸收不同色彩星光的行星,并将其对照模型光谱,从而鉴别出了不同的分子。该研究论文联合作者乔纳森· 丁尼生教授表示,当前的甲烷模型是不完善的,其导致某些行星上的甲烷水平被严重低估。他预计,最新模型将对未来行星研究产生重大影响,帮助科学家们探测到外星球上的生命体的迹象。   相关论文近期发表在《美国国家科学院院刊》上,文章描述了研究人员使用英国最先进超级计算机提供的项目,计算了近100亿个光谱线。   由于甲烷能够吸收光线,而每个光谱线具有不同颜色,这就意味着模型将能提供大温度范围下甲烷的更准确信息&mdash &mdash 而新研究调查的光谱线,数量是之前研究的2000倍之多。   目前,该模型已经过测试和验证,其成功再现了褐矮星中甲烷吸收光线的细节。论文第一作者谢尔盖· 尤尔琴科补充道:&ldquo 我们建立的光谱模型,要与现代超级计算机的惊人力量结合才能完成。&rdquo 未来他们会对模型进行更多研究,以将温度阈值调至更高。   不过,随着近年有宜居潜力的系外行星的发现不断增多,与这种科学界寻找地外生命的热情高涨相反,也有声音一再提醒:此举并非明智。著名物理学家史蒂芬· 霍金几年前就曾警告,外星人存在但别主动去寻找,如果外星人想拜访我们,他认为结果可能与哥伦布当年踏足美洲大陆类似&mdash &mdash 对当地印第安人来说不是什么好事。
  • 有可能改变辛普森案结局的分子检测
    电影《侏罗纪公园》中有一处情节:一只活在侏罗纪的蚊子吸食了恐龙的血,机缘巧合下它被封在了树脂形成的琥珀里,避开了亿万年的沧桑。到了人类文明的20世纪,它再次出土,科学家从它体内提取到了侏罗纪恐龙的DNA,进行扩增复制,使恐龙得以&ldquo 复活&rdquo ,并建立了&ldquo 侏罗纪公园&rdquo 。虽然是电影,该桥段却点出了核酸扩增的中心概念,即通过极微量的DNA,可以以几何倍数复制到可观的数量,从而对事物原本的样貌进行还原。   基因技术的不断进步正在缩短现实与幻想的距离。在现实中,美国生物化学家穆里斯1985年发明的聚合酶链式反应(下称PCR,即Polymerase Chain Reaction))技术便是突破的一步。其原理是通过高温打开DNA双螺旋结构,使双股DNA链分离成单股,再用聚合酶让其复制,待温度降低后,互补的单股又可自行配对,重新形成双股。这一过程重复若干次之后,可将原核酸数量扩增几百万倍。   该技术的发明者穆里斯因此获得了1993年诺贝尔化学奖。到2013年,PCR已发展到了第三代技术。但是,PCR流程的特点,也决定了它的局限性。   其一,由于复制过程对温度控制的要求极其严苛,需要在极短时间内达到精准温度,必须通过大型仪器设备来完成,这使PCR技术很难&ldquo 走出&rdquo 实验室。其二,基于PCR对仪器设备的依赖,为求结果精准,对实验室及设备的管理和维护也造成很大负担,如果发生样本交叉污染,错误的检测结果也会被放大呈现。   在1995年的美国&ldquo 辛普森杀妻案&rdquo 中,PCR技术的这些弊端就使得在案件现场发现的辛普森DNA样本无法成为给其定罪的有效证据。法庭上,辩方律师提出不该使用PCR法进行DNA血液检验,理由是从被告辛普森身上抽取作为参照的60毫升血液样本在操作流程中被发现缺少了10毫升-12毫升,该部分很有可能对从现场采集的PCR检测样本造成了污染,进而影响检测结果。   现在,一家名为优思达的公司所做的努力是设法让PCR走出实验室,摆脱对昂贵大机器的依赖,甚至可以在几分钟内看到结果。曾经因为对机器和实验室的高精度要求而无法在辛普森案中发挥作用的PCR技术现在有了更广阔的应用空间。它使得通过核酸扩增分子诊断进行的疾病筛查,在基层医院、现场环境下都可以应用。   8月18日下午,杭州优思达生物技术有限公司(以下简称&ldquo 优思达&rdquo )与比尔及梅林达· 盖茨基金会(以下简称&ldquo 盖茨基金会&rdquo )在杭州正式签署资助协议。此次盖茨基金会将为优思达提供为期3年共计1127万美元(约合人民币7000万元)的注资,支持其&ldquo 艾滋病病毒载量床边诊断技术&rdquo 和&ldquo 结核病分子检测技术&rdquo 的研发,并为其产品的生产和注册提供技术支持。这笔注资中的527万美元为无偿资助,另600万美元为财务投资,这也使优思达成为盖茨基金会在中国进行直接财务投资的第一家公司。   如同大型机和笔机本的区别   对于基因检测,优思达改变的是什么呢?   首先,交叉引物恒温核酸扩增技术,其反应体系可在恒温条件下运行。扩增的理想反应温度在58摄氏度左右,且上下几度的温度浮动并不会影响结果,整个反应甚至在一个保温杯里就可以完成。   其次,其反应容器是一个只有烟盒般大小的塑料检测盒,再加上一个浴锅、注射器、振荡器、计时器,就可满足整个检测的器材要求。便于携带,加上无须冷链可常温运输的玻璃化反应试剂,使得基于DNA扩增的分子检测技术,得以走出实验室。值得注意的是,该检测盒是一种一次性装置,如此就规避了交叉污染的风险。   更重要的是,由于器材便于携带,检测可在现场完成,受验人当场就能知道结果。检验结果最快能在1-2分钟内呈现,最慢不超过2小时。而传统的PCR办法,需要将采集到的样本集中,再送至实验室批量处理,等受验者拿到结果,往往已是几天后了。如果受验者患有传染病,很可能导致错过最佳隔离时期。   真正让核酸扩增分子检测能够&ldquo 到基层去&rdquo 的,是它的成本。优思达的投资方之一&mdash &mdash 君联资本的合伙人蔡大庆告诉记者:&ldquo 优思达的试剂和检测盒成本只要几十块钱,浴锅也是几十块,一台振荡仪最多1000块。1000多块钱,就可以配齐全部设备。而传统的PCR监测机器,价格却要上万元。&rdquo   这些特点,使优思达的检测手段相较于传统PCR技术,更适合在位置偏远、经济医疗条件落后的基层区域使用。目前,优思达的第一代产品已经在印尼、菲律宾等地销售。而且,正如公司创始人尤其敏所言:&ldquo 我们真正在做的,不是制造一个检测盒或发明一种试剂,也不是针对某种疾病检测的研究。我们的核心竞争力是在经过大量试验后设计出的核酸反应体系,该体系成为一种平台,在此平台上我们能做进一步研发,检测出更多疾病。&rdquo 盖茨基金会也正是看中了优思达技术在解决&ldquo 第三世界&rdquo 传染病检测问题的前景,才对优思达第二代产品进行投资。   不过,优思达产品的这些优势,并不能让其完全取代传统的PCR技术。目前的优思达平台仍局限于结核病、艾滋病、性病等少数传染病的检测。且得到中国国家食品药品监督管理总局(CFDA)批文可投入量产的仅有结核病一项。相比较PCR技术的多用途、大批量,优思达还有很长的路要走。   用蔡大庆的话来形容:&ldquo 并不是说谁能替代谁,如果传统PCR技术是IBM大型机,那么优思达的核酸扩增就是笔记本电脑,两种东西都有需求。&rdquo 凑出来的1000万启动资金   优思达总部和生产基地均位于杭州滨江高新区,公司已经建立了多个快速分子检测技术平台,其中包括SNP/基因突变检测技术平台和临床鉴别诊断检测技术平台,基于这些平台,优思达开发了多种新型快速分子诊断试剂盒。   公司创始人尤其敏生于1954年的温州。同那个时代的大多数人一样,经历了上山下乡。16岁那年,尤其敏来到大兴安岭,加入铁道民兵部队一起修 铁路。高考恢复那年,小学没毕业的尤其敏考上了佳木斯医学院。毕业后曾在大庆油田卫校教过书。后来,尤其敏拿到加拿大维多利亚大学全额奖学金攻读博士,后 又到美国宾夕法尼亚大学攻读博士后。   自1995年以来,尤其敏先后在BD公司(Becton Dickinson & Co.),摩托罗拉公司(Motorola)生物芯片部和优创公司(Xeotron Corporation)工作,他是11项已批准的美国专利和33项世界专利的发明人。   2003年,尤其敏回到中国,加入以基因测序技术著称的华大基因公司,怀揣着从DB公司就已萌生的将核酸恒温扩增技术做成普及型产品的想法,尤 其敏带领一个小团队开始研发工作。但由于其研发项目与华大基因主营的基因测序业务方向不一致,尤其敏不久后就带领其团队从华大基因独立了出来。离开时,华 大基因还给了尤其敏100万元的经费。   但就在尤其敏准备注册公司的时候,这100万元的启动资金也用完了。无奈之下的尤其敏来到了他的老家温州,找到了当年一起在大兴安岭的同伴。这 群昔日的小伙伴大部分都已回到温州工作,虽然不是富翁,也有一点积蓄。他们听了尤其敏的情况后,对他说:&ldquo 我们下乡的180人,就你一个海归博士,不能让 你轻易回美国。我们凑一笔钱给你创业,如果失败了你尽管回美国,钱不用还。&rdquo   就这样,尤其敏带着伙伴们的信任和凑到的1070万元,于2005年1月跟他的搭档胡林在杭州注册成立了优思达。之后的五年时间里,尤其敏带着团队花光了几乎所有的钱,在2010年完成了技术平台的开发。   尤其敏的夫人回忆当时的情况:&ldquo 当时账户里就剩十几万了,眼看着工资都发不下去,我每天担心得睡不着觉,但他(尤其敏)还跟没事儿一样照吃照睡。&rdquo   然后优思达迎来了它的A轮&mdash &mdash 来自浙江瓯信基金的2200万元的投资。之后,君联资本、软银赛富等更大的投资机构相继加入。2011年,优思达 在盖茨基金会与加拿大相关机构合作的&ldquo 大挑战&rdquo 评比中,从全球250多个项目里脱引而出,获得无仪器样本处理方法和交叉引物恒温扩增技术二项创新诊断技术 的研发资助。之后,才有了盖茨基金会的进入。   尤其敏告诉记者,随着投资的不断增加,公司暂时不会考虑营利,资金将被进一步投入到产品研发中。&ldquo 我们计划的下一步,就是从此次资助里拿出2000万元,为二代产品建造厂房。&rdquo 尤其敏说。
  • 单个蛋白质分子检测技术取得新突破
    中国科学技术大学研究人员领衔的一个团队最近利用钻石中的一种特殊结构做探针,首次在室内温度空气条件下获得单个蛋白质分子的磁共振谱。该成果使利用基于钻石的高分辨率纳米磁共振成像诊断成为可能。   这一发现5日发表在新一期美国《科学》杂志上。负责该研究的中国科学技术大学教授杜江峰说,通用的磁共振技术已被广泛用于基础研究和医学应用等多个领域,但其研究对象通常为数十亿个分子,单个分子独特的信息无法观测。基于钻石的新型磁共振技术在继承传统磁共振优势的同时,将研究对象推进到单个分子,成像分辨率由毫米级提升至纳米级,但其主要难点是源自单分子的信号太弱。   为此,杜江峰的团队利用碳-12富集的钻石为载体,注入氮离子使其产生一种名为&ldquo 氮-空位点缺陷&rdquo 的结构,并使该结构发挥探针作用,在纳米尺度上靠近被探测的蛋白质。此外,他们利用一种名为&ldquo 多聚赖氨酸&rdquo 的物质保护蛋白质,确保其在研究过程中的稳定性。   研究人员选取了细胞分裂中的一种重要蛋白质MAD2为研究对象。经过两年多的努力和逾百次尝试,最终他们成功在室内温度及空气条件下首次获取了单个蛋白质分子的磁共振谱,并通过谱形分析,获取了其动力学性质。   关于这项技术的用途,杜江峰表示,最直接的用途是在不影响蛋白质性质的前提下检测其结构和动力学性质,直接在细胞膜上或细胞内研究蛋白质分子,&ldquo 这对生命科学研究来说有极大吸引力&rdquo 。   总之,该技术拓宽了单个分子领域的研究范围,在分析化学、结构生物学、高分子、磁性材料等领域具有重要应用前景和实用价值。以此为基础,结合扫描探针、高梯度磁场等技术,未来可将该探测技术用于生命及材料领域的单个分子成像、结构解析、动力学监测,甚至直接深入细胞内部进行微观磁共振研究,为获得科学新发现孕育可能。   《科学》杂志的审稿人评价该工作是&ldquo 单个蛋白质分子检测的突破性成果&rdquo ,开启了利用&ldquo 氮-空位点缺陷&rdquo 进一步研究&ldquo 自旋标记&rdquo 蛋白质的可能,有重要应用前景。参与这项研究的还有来自中国科学院强磁场科学中心和德国斯图加特大学的研究人员。   原文检索:Single-protein spin resonance spectroscopy under ambient conditions
  • 北大科学家在单分子检测研究领域取得重要进展
    单分子检测技术是一种在单分子层次上揭示组装基元/生物分子间相互作用的精妙方法,能够提供隐藏在系综实验中的分子结构与功能之间的丰富信息,因而被广泛应用于单个相互作用事件的动力学研究。针对传统的单分子荧光检测手段可能遇到的问题,如需要荧光标记、具有光漂白以及时间分辨率不足的问题,最近北京大学化学与分子工程学院郭雪峰课题组结合电学检测具有无损、无标记和实时检测的优点,分别从硅纳米线生物传感器和石墨烯基分子器件出发,发展了单分子动力学研究的电学新手段。相关成果分别发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9035)和Science子刊Science Advances上(Sci. Adv. 2016, 2, e1601113)。  在基于硅纳米线器件的单分子检测研究方向,他们已在前期工作中通过结合微纳加工技术和界面化学修饰成功地构建了单分子生物传感器(Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5038),并希望能将该单分子检测技术延伸到单个生物分子间相互作用的研究中。为此目的,他们结合具有超快采样率和超高信噪比的锁相放大器,搭建出时间分辨率达到亚微秒级别的单分子电学测试平台。利用该平台进行测试,他们捕获到了用单个发卡状DNA分子修饰的硅纳米线生物传感器在PBS溶液中呈现出的双稳态震荡信号。通过一系列的温度梯度电学测试获得了单个DNA分子折叠与展开过程的热力学和动力学详细信息,这些信息与传统的光学手段测得的结果完全吻合,验证了该单分子电学检测平台的可靠性。更重要的是,依赖于该测试平台的高灵敏度和高时间分辨率,他们从实验上直接观察到了具有单个碱基对分辨率的杂交动力学过程,并提出动态拉链式模型来解释单碱基对逐一的杂交过程。该工作已发表在《德国应用化学》上(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 9035),被审稿人称为是“Pioneering”的研究工作。  在基于碳基分子器件的单分子检测研究方向,郭雪峰课题组长期致力于碳基单分子器件的制备方法学研究,已解决了单分子器件制备难、稳定性差的挑战性问题。在此基础上,课题组在前期工作中已将石墨烯电极成功地应用于构建单分子光电子器件(Science 2016, 352, 1443 Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 8666)和生物传感器(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12228 Chem. Sci. 2015, 6, 2469 J. Mater. Chem. B 2015, 3, 5150)。最近,他们与美国西北大学J. Fraser Stoddart(2016年诺贝尔化学奖获得者)课题组合作,以石墨烯基分子器件为测试平台,将“分子机器”中最常见的轮烷分子连接在石墨烯电极之间,研究了轮烷与甲基紫精的主客体分子间的反应动力学。相比传统的研究主客体分子相互作用的研究手段如质谱和核磁技术等,石墨烯基分子器件具有无标记、实时监测的优点且不依赖大型测试仪器,该方法开启了单分子器件在分子反应动力学研究的新篇章,未来在探究反应动力学和揭示有机反应机理上具有潜在的应用。该工作于11月25日发表在Science子刊Science Advances上(Sci. Adv. 2016, 2, e1601113)。  该工作得到了国家自然科学基金委、科技部和教育部基金的资助,特别感谢西北大学J. Fraser Stoddart教授,北京师范大学齐传民教授和天津大学苏纪豪教授。
  • 可穿戴设备检测进入"分子级"
    科技日报北京1月28日电 (记者张梦然)英国《自然》杂志本周公开的一篇论文,介绍了一种新型可穿戴传感器,它可以通过测量汗水中特定分子的水平,来获得一个人生理和健康的实时信息。该传感器能为在户内外长时间从事体育活动的人提供详细的汗液分析。  人类的汗水分为无机成分与有机成分两类,其中含有丰富的生理和代谢信息,不仅提供了个人身体健康状况的重要指标,这些信息还可能对于疾病诊断、药物滥用检测和运动表现优化等有用。目前,市售的可穿戴传感器能追踪人的身体活动和生命体征,例如心跳,但是无法在分子水平上提供使用者的健康信息。  此次,美国加州大学伯克利分校阿里贾维和他的研究团队,集成了包括皮肤贴合度、塑料材质传感器和硅基电路,设计出了一个机械柔性、完全集成的无线排汗分析系统,可佩戴在额头和手臂等身体各部位。  研究表明,该传感器可以同时进行汗液中多个代谢物的测量,包括葡萄糖、乳酸和电解质以及钾和钠离子等,同时还能监测皮肤温度来校准传感器。  论文作者认为,这个可穿戴电子设备可以通过帮助识别汗水中有用的生物标记物,来促进大规模实时生理和临床研究。  总编辑圈点  个体化用药可以通过持续监测个人健康状况的方式实现。但在这一过程中,可穿戴式传感器技术必不可少。人体的汗水是体内的代谢产物,用于实时评估生理状况再好不过。但鉴于汗液分泌的复杂性,传感器在保证测量准确的同时,还需要完整集成的系统,即不再需要外部分析仪。现在有了这样一个设备,无疑为个性化诊断和生理监测功能的完善提供了平台。
  • 博晖创新4349万建微流控分子检测北京市工程实验室
    北京博晖创新光电技术股份有限公司关于获得微流控分子检测技术北京市工程实验室创新能力建设项目补助资金批复的公告   近日, 北京博晖创新光电技术股份有限公司(以下简称&ldquo 公司&rdquo )收到北京市发展和改革委员会(以下简称&rdquo 市发改委&rdquo )下发的《关于北京博晖创新光电技术股份有限公司微流控分子检测技术北京市工程实验室创新能力建设项目补助资金的批复》(京发改【2015】1023 号),具体内容如下:   一、项目名称:微流控分子检测技术北京市工程实验室创新能力建设项目   二、项目承担单位:北京博晖创新光电技术股份有限公司   三、项目建设地点:昌平区生命科学园路 9 号院   四、项目建设内容及目标:通过购置大型设备设施及材料,搭建小试、中试实验环境,建立微流控分子检测仪器平台、微流控分子检测芯片平台和微流控分子检测应用及试剂开发平台等三个平台,实现从仪器、耗材到检测应用的集成开发,及微全分析关键技术的开发和应用,建立对体外诊断产业产生重大推动作用的微流体技术创新中心。   五、项目总投资及资金来源:项目总投资为 4349 万元,市发改委从市政府固定资产投资中安排补助资金1304 万元,主要用于购置工程化、产业化研发所需的软、硬件设备,建设工程化的验证和测试环境等,项目其余资金由项目建设单位自筹解决。   上述批复的取得为公司微流控技术平台的集成开发和关键技术的应用提供了有力的资金保障,对公司未来经营产生积极的正面影响。公司预计该项目补助资金的取得不会对今年的业绩产生重大影响。   证券代码:300318 证券简称:博晖创新 公告编号:临 2015-032   特此公告。   北京博晖创新光电技术股份有限公司   董 事 会   2015 年 6 月 16 日
  • 达微生物携手迈克生物助力数字分子诊断产品进军临床市场
    2021 年 2月 25 日, 以微流控驱动分子诊断技术创新的北京达微生物科技有限公司(以下简称“达微生物”)宣布与国内领先的临床体外诊断上市公司迈克生物股份有限公司(以下简称“迈克生物”)签订战略合作协议。双方将就新一代分子诊断技术展开深入合作,充分发挥微流控技术高通量、全封闭、全自动等特点及迈克生物在体外诊断的深厚技术积淀及商业一体化能力,合作研发创新型的分子诊断产品, 并加快推进达微生物微流控产品线在临床精准分子诊断领域的布局和推广。依托在微流控技术领域的长期积累和不断创新,达微生物率先推出了全球首款无芯片全自动数字PCR平台,实现了数字PCR的极简化自动操作,并将数字PCR检测的成本和时间降低至荧光定量PCR水平。目前达微生物数字PCR仪和配套的耗材试剂产品已经进入稳定量产阶段,并已和国内多家三甲医院、检测机构、生物医药企业、科研院所等建立了广泛的合作。迈克生物(SZ.300463)成立1994年,是中国专业的集临床体外诊断产品研发、生产、销售和服务一体化的IVD上市企业。已完成从生物原材料、医学实验室产品到专业化服务的全产业链发展布局;具备研发制造体外诊断设备、试剂、校准品和质控品的系统化专业能力;产品涵盖生化、免疫、POCT、凝血、输血、血球、尿液、分子诊断、病理等技术平台,并通过产品整合,满足医学实验室90%以上需求。迈克生物拥有丰富的市场管理经验和渠道管理能力,全国区域经销商1300余家,国内的终端使用客户已经超过了6,500家,其中超过2,800家二级以上医院用户,近1,000家三级以上医院用户。达微生物是一家由留学归国人员创立的、新型微流控技术驱动的体外诊断高科技创新企业。公司入选中关村高新技术企业、海淀区胚芽企业,荣膺中关村国际前沿大赛医疗器械领域前三甲,并获“北京市新技术新产品认证”。依托微流控核心技术的长期积累,达微生物致力于创新型生命科学仪器、医疗仪器和试剂的自主研发,为精准医疗、生命科学研究等,提供下一代自动化、精准化、高通量的解决方案。双方将基于各自的技术优势及强势资源展开合作,将最前沿的微流控技术应用于数字分子诊断产品的开发中,有效提升分子诊断的灵敏度和精准度,促进病原微生物检测、肿瘤液体活检、遗传疾病诊疗等领域的技术进步与革新,为临床提供更精准、简单、高效、经济的分子诊断整体解决方案。
  • 上海交大团队用拉曼光谱助力分子定量检测
    )4月17日,国际顶级期刊Nature(《自然》)在线发表了题为“Digital colloid-enhanced Raman spectroscopy by single-molecule counting”(通过单分子计数进行数字胶体增强拉曼光谱定量检测)的研究论文。该研究针对表面增强拉曼光谱领域内定量的挑战,系统阐述了基于数字胶体增强拉曼光谱(digital colloid-enhanced Raman spectroscopy, dCERS)的定量技术。基于单分子计数,dCERS成功实现了超低浓度目标分子的可靠定量检测,为表面增强拉曼光谱技术的普遍应用奠定了重要基础。本文的第一作者为上海交通大学生物医学工程学院致远荣誉计划博士研究生毕心缘,通讯作者为叶坚教授。作为资深作者,邵志峰教授在基本概念、数据解析以及文章的凝练、修改等方面做出了关键贡献。Daniel M. Czajkowsky教授也对数据的物理原理与文章修改做出了重要贡献。上海交通大学是论文的唯一完成单位和通讯单位。图为论文发表截图。本文图片均由受访团队提供拉曼散射(Raman scattering)是Chandrasekhara Venkata Raman于1928年发现的一种指纹式的、具有分子结构特异性的非弹性散射光谱,并获得了1930年颁发的诺贝尔物理学奖。通过拉曼谱峰可以直接判断对应的分子结构,进而识别具体的分子的类型。该技术具有无需标记的优势,使其在物理、化学、生物、地质、医学、国防和公共安全等各个领域均具有重要的应用价值。拉曼信号通常比较弱,因此增强其信号就变得非常有必要。表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)源于1974年英国南安普敦大学化学系Martin Fleischmann等人的一个重要实验。1997年SERS迎来了里程碑的事件——单分子SERS检测的实现。自此,SERS技术被认为有希望使得拉曼光谱第二次获得诺贝尔奖。屏幕截图 2024-04-18 112443但是,随着SERS研究的不断深入,人们发现在低浓度检测时,拉曼信号强度存在极大的不可重复性。因此,具有单分子检测的灵敏度并不意味着超灵敏定量的实现。换言之,获得更高的增强因子只是实现SERS高灵敏定量检测的必要条件,而只有实现了具有可重复性的测量,SERS技术才具有实际应用与大规模推广的能力。这一困扰拉曼领域几十年的难题,难以在现有的技术框架中得到圆满解决。上海交通大学生物医学工程学院叶坚教授和邵志峰教授团队发明了数字胶体增强拉曼光谱(dCERS),利用胶体纳米颗粒,可以实现较高效率的单分子检测。通过该单分子计数的方式可以实现对多种分子(如染料分子、代谢小分子、核酸、蛋白)的定量检测。其中,dCERS技术所采用的胶体颗粒的合成步骤简单,易于放大生产,在应用中,可以方便地取出每个批次的少量颗粒来针对具体的目标分子预先建立标准曲线,从而可以可靠地用于后续未知浓度样本的定量。为了确立dCERS在实际测量中的潜力,该团队选取了百草枯和福美双作为展示实例。百草枯是一种高效、剧毒的除草剂,可以诱导帕金森氏病的发生,目前已有32个国家严格禁止其使用。福美双是一种含硫剧毒杀真菌剂,被欧盟归为二类致癌物。因此,超高灵敏度的、准确可靠的定量检测技术对于这些分子的检测非常重要,尤其是致癌物,原则上不存在安全剂量。选取普通的湖水作为背景并混入微量的百草枯,该团队成功实现了低于欧盟最大残留量规定三个数量级的检测灵敏度。对于福美双,该团队选取了实验室培养的豆芽提取液,达到了优于质谱五个数量级的检测灵敏度。他们证明了,通过系列稀释的方法,检测中的背景干扰可以得到完美的抑制,从而实现准确的靶分子浓度的测量。而dCERS的超高灵敏度和可靠的统计分布是实现这些定量测量的关键基础。图为研究团队成员。这项研究展示了dCERS技术基于单分子计数实现了超低浓度目标分子在未知复杂背景中的可重复性定量,无需使用任何目标分子的特定标记。由于不同的目标分子大多具有独特的SERS光谱,dCERS可以实现多种不同分子的同时定量检测,因此具有很好的应用前景。另外,本工作使用的胶体纳米颗粒可以方便地进行大规模生产和制备,而检测方法相对简单,因此,dCERS有望进一步推动高灵敏检测技术的变革和进步。今年刚好是发现SERS技术的50周年,随着dCERS技术的进一步成熟,dCERS在生命科学、临床医学、环境保护、食品检测、国防与公共安全以及基础研究等领域有望得到广泛应用。
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